基于能量約束的無線網(wǎng)絡(luò)中繼選擇與協(xié)作路由算法研究.pdf

1、協(xié)作通信作為近年來發(fā)展起來的一項新技術(shù),主要利用無線信道的廣播特性這一潛在的資源,使網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點可以相互協(xié)作進(jìn)行分布式傳輸和信息處理。協(xié)作通信能夠提高通信容量、速率和性能,并且在延長網(wǎng)絡(luò)壽命、提高吞吐量和擴(kuò)展傳輸覆蓋范圍等方面有很大的優(yōu)勢。在協(xié)作通信過程中一個非常關(guān)鍵的問題就是在多中繼節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中如何選擇合適的中繼節(jié)點參與協(xié)作傳輸。另一方面,將協(xié)作通信技術(shù)與路由選擇技術(shù)相結(jié)合,發(fā)揮協(xié)作通信在網(wǎng)絡(luò)層的優(yōu)勢,也受到廣泛的關(guān)注。
　

2、　本文首先提出了一種能量有效性BRBT中繼選擇算法。該算法突破以往中繼不具有數(shù)據(jù)緩存功能的限制,假設(shè)中繼帶有buffer,使數(shù)據(jù)的接收中繼與發(fā)送中繼可以為不同的節(jié)點。通過綜合考慮鏈路信息,中繼的隊列狀態(tài)以及節(jié)點的剩余能量信息,然后使用加權(quán)效用公式分別選擇最優(yōu)接收數(shù)據(jù)中繼和最優(yōu)發(fā)送數(shù)據(jù)中繼。然后考慮源節(jié)點與中繼節(jié)點間的功率分配,以降低因源節(jié)點到中繼節(jié)點以及中繼節(jié)點到目的節(jié)點間的信道速率不一致所引起的系統(tǒng)丟包率。仿真實驗結(jié)果表明,該算法有效

3、地延長了網(wǎng)絡(luò)的生命周期,隨著中繼個數(shù)的增加網(wǎng)絡(luò)吞吐量有明顯的提高,并且考慮功率分配后,有效降低了系統(tǒng)丟包率。
　　為了結(jié)合協(xié)作通信在物理層以及路由機(jī)制在網(wǎng)絡(luò)層的優(yōu)勢,本文進(jìn)一步提出一種基于地理位置的最大化生命周期協(xié)作路由(MLLBCR)算法。該算法首先分析了直接鏈路和協(xié)作鏈路的中斷率,然后在保證系統(tǒng)一定中斷率的情形下,分析了兩種模型下的最優(yōu)功率分配機(jī)制,并構(gòu)建兩種模型下由節(jié)點傳輸能量和電路處理能耗構(gòu)成的鏈路代價。最后,通過區(qū)域轉(zhuǎn)發(fā)